Точная копия зала заседаний Таврического дворца была построена в белом ателье «Ленфильма», в бывшем главном зале фешенебельного варьете «Аквариум».

Полежаев начинает свою речь с неожиданного обращения. «Господа!» — провозглашает он довольно твёрдо. Потом, в монтаже, режиссёры дадут лёгкий шумок, прокатившийся по рядам зала, такого обращения никто не ожидал. Или профессор ошибся? Но Дмитрий Илларионович после секундной паузы продолжает с воодушевлением: «Нет, я не оговорился! Я говорю вам — господа! Рабочим и работницам, вам — крестьянам и крестьянкам, вам — красным солдатам и славным морякам!»

Голос оратора звучит уверенно и сильно: «Вы — хозяева и подлинные господа на шестой части мира… Приветствую вас от лица науки, обязанной думать о вашем настоящем и о вашем будущем счастье!..»

Больше полутора месяцев прожил Черкасов в трехкомнатной квартире профессора Полежаева в съёмочном павильоне «Ленфильма» на Кировском проспекте. Когда съёмки закончились и плотники начали разбирать «полежаевскую» декорацию и строить на её месте новую, уже для другого фильма, у Черкасова появилось щемящее чувство расставания с родным домом.

1 января 1937 года «Депутат Балтики» был показан в Ленинградском Доме кино, а спустя немного времени в Московском. И в обоих залах зрители стоя аплодировали заключительной речи Полежаева в Петросовете. Это был огромный успех.

В марте фильм вышел на экраны страны. Равнодушных не было. В адрес съёмочной группы начали приходить письма и телеграммы со всех концов страны. «Зрители Донбасса восхищены фильмом „Депутат Балтики“», — писали шахтёры. «Полежаев — образ, могущий стать идеалом для любого советского интеллигента», — выражал мнение учёных профессор В. Квасников.

Работа всей съёмочной группы оценивалась чрезвычайно высоко, но, пожалуй, самый большой успех выпал на долю Черкасова. «Это был гениальный актёр, — говорит Зархи. — Он до такой степени вживался в образ, проникал в характер своего героя, что после команды „Мотор!“ я буквально физически ощущал, как на него накатывали десятки прожитых лет. Это выражалось в каждом жесте, даже в движении его пальцев. Когда коллеги не пришли на именины к Полежаеву, на душе у него очень тяжело. Чтобы не расстраивать жену, он заходит в свой кабинет. Видит штатив с пробирками, в которых у него идёт опыт. Он берет одну пробирку, смотрит. И этот простой жест говорил о многом. В нём были и человеческое горе, и профессиональный автоматизм учёного. Все это показывал Черкасов».

Актёру пошли письма с просьбами, предложениями, раздумьями о том, как сделать жизнь лучше. К нему обращались как к депутату. Черкасов был удостоен звания заслуженного артиста РСФСР.

В 1937 году фильм был показан на Международной выставке в Париже и был удостоен высшей награды — «Гран-при».